Question

【題目】稀土元素是指元素周期表中原子序數為57到71的15種鑭系元素，以及與鑭系元素化學性質相似的鈧(Sc)和釔(Y)共17種元素。稀土元素有“工業維生素”的美稱，如今已成為極其重要的戰略資源。

（1）鈧(Sc)為21號元素，位于周期表的_____區，基態原子價電子排布圖為_______。

（2）離子化合物Na3[Sc(OH)6]中，存在的化學鍵除離子鍵外還有_______。

（3）Sm(釤)的單質與l，2－二碘乙烷可發生如下反應：Sm +ICH2CH2I→SmI2+CH2=CH2。ICH2CH2I中碳原子雜化軌道類型為______, lmol CH2=CH2中含有的σ鍵數目為______。常溫下l，2－二碘乙烷為液體而乙烷為氣體，其主要原因是__________

（4）與N3-互為等電子體的分子有________________（寫兩個化學式）。

（5）Ce（鈰）單質為面心立方晶體，其晶胞參數a=516pm。晶胞中Ce（鈰）原子的配位數為_______，列式表示Ce（鈰）單質的密度：________g/cm3（用NA表示阿伏伽德羅常數的值，不必計算出結果）

Answer 1

【答案】 d 共價鍵和配位鍵 sp3 3.01×1024或5NA 二碘乙烷的相對分子質量較大，分子間作用力較強，沸點相對較高 N2O、CO2、CS2、BeF2等 12 或

【解析】(1). 鈧（Sc）為21號元素，根據核外電子排布規律可知鈧(Sc)的核外電子排布式為：1s22s22p63s23p63d14s2，位于元素周期表的d區，基態原子價電子排布圖為，故答案為：d；；

(2). 離子化合物Na3[Sc(OH)6]中，存在的化學鍵除離子鍵外還有O與H之間的共價鍵，以及Sc與氫氧根離子之間的配位鍵，故答案為：共價鍵和配位鍵；

(3). ICH2CH2I中碳原子是飽和碳原子，其雜化軌道類型為sp3，CH2=CH2中單鍵都是σ鍵，雙鍵中含有1個σ鍵，所以1個CH2=CH2中含有5個σ鍵，則1molCH2=CH2中含有的σ鍵數為3.01×1024或5NA，由于二碘乙烷的相對分子質量較大，分子間作用力較強，沸點相對較高，所以常溫下1，2－二碘乙烷為液體而乙烷為氣體，故答案為：sp3；3.01×1024或5NA；二碘乙烷的相對分子質量較大，分子間作用力較強，沸點相對較高；

(4). 根據等電子體的定義可知，與N3－互為等電子體的分子有N2O、CO2、CS2、BeF2等，故答案為：N2O、CO2、CS2、BeF2等；

(5). Ce（鈰）單質為面心立方晶體，根據晶胞結構示意圖可知，在Ce晶體的一個晶胞中與它距離相等且最近的Ce原子在通過這個頂點的三個面心上，面心占1/2，通過一個頂點可形成8個晶胞，因此該晶胞中Ce原子的配位數為8×3×1/2＝12，根據均攤法可知，一個晶胞中Ce原子個數為：8×1/8+6×1/2＝4個，因此Ce的密度ρ＝m÷V＝或，故答案為：12；或。